[发明专利]高速磁浮列车的二合一导向控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种导向控制器，特别涉及一种常导高速磁浮列车的二合一导向控制器。

背景技术

现有技术中，常导高速磁浮列车侧向沿轨道中心线运行，通过列车两侧导向电磁铁的主动控制，提供导向电磁力与列车运行过程中的侧向干扰力相平衡，使列车相对两侧轨道气隙的大小保持恒定，以此实现列车的导向。

单节磁浮列车沿前进方向排布有6对导向电磁铁，在列车中间位置、6对导向电磁铁之间还设有一对涡流制动电磁铁。每个导向电磁铁中设有的6个磁极，根据导向电磁铁所处的不同位置可分为两组或三组进行控制，其中：涡流制动电磁铁前后两侧及车辆端部的导向电磁铁中，6个磁极分为3组，其余位置的导向电磁铁中，磁极分为2组。每组作为一个导向单元点，对应一套导向传感器、一套控制器和一套斩波器。单节磁浮列车共配备有32个导向控制器。

导向控制器的工作原理如下：列车两侧相对两个导向单元点的控制，是以两侧间隙传感器信号的差值作为被控量，由两个导向单元点的位置反馈实现。两侧电流互感器信号分别实现两个单元点的电流反馈。两个单元点的加速度反馈信号可分别由相应加速度传感器信号来获得。

每套控制器根据上述两个导向单元点的位置、电流和加速度的反馈信息和控制算法，获得输出控制信号，驱动各自的斩波器，以改变相应导向电磁铁的线圈中的电流，实现了两侧导向间隙的差动控制。

然而，现有常导高速磁浮列车的导向控制器还存在以下不足：

① 布线上相对烦琐，列车两侧相对导向单元点之间需要交换间隙传感器信号，因此，两控制器之间需要采用信号线连接，增加了系统的布线。

② 结构和性能上不够优化，列车相对两个导向单元点的控制器在结构和性能上完全兼容，其中间隙误差信号的获取上存在着融合，因此两个控制器间完全可以进行优化。

③ 由于每个导向单元点都配备单独的控制器，整车需要32台控制器，控制器数目多，相应造价较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速磁浮列车的二合一导向控制器，通过共用同一个本发明导向控制器，实现对列车两侧相对的两个导向单元点的并行控制，由该二合一的导向控制器来替代原先分别设置的控制装置，使整车导向控制器数目减半，并在导向控制器的结构、性能上进行优化，使其布线简单、控制实现更加灵活。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种高速磁浮列车的二合一导向控制器，所述导向控制器通过两套导向传感器，分别与两个设置在磁浮列车两侧相对位置的导向单元点连接，并分别接收所述两个导向单元点的反馈信号；所述导向控制器还分别输出驱动信号至两个斩波器，对该两个斩波器分别连接的所述两个导向单元点同时进行导向控制；所述导向控制器包含依次连接的一信号处理电路、一数字控制器和两套斩波电路。

所述两套导向传感器还分别与所述导向控制器的信号处理电路连接，并分别向其输出所述相对设置的两个导向单元点的反馈信号；由所述信号处理电路对该些反馈信号进行采集、滤波处理。

每套所述导向传感器包含装设在一个导向单元点上的间隙传感器和电流互感器，其分别向所述信号处理电路输出该导向单元点的位置反馈信号和电流反馈信号。

所述数字控制器根据所述信号处理电路处理后的所述相对设置的两个导向单元点的反馈信号，获得两路针对所述相对设置的两个导向单元点的间隙的差动控制信号。

所述两套斩波电路还分别与两个所述斩波器连接；每套所述斩波电路，分别接收所述数字控制器输出的其中一路差动控制信号后，输出驱动信号到与其对应连接的斩波器。

所述斩波电路是H桥输出斩波电路。

所述导向控制器还包含一内部辅助电源来进行供电。

与现有技术相比，本发明中用一个高速磁浮列车的二合一导向控制器来替代现有技术中为每个导向单元点独立设置的控制装置，使整车中导向控制器的数目减少了1/2，整个控制系统的体积也相应减小。

由于左右侧的导向控制存在关联，因而列车两侧对应设置的两个导向单元点，能够共用所述二合一导向控制器中的信号处理电路和数字控制器，使两个导向单元点的传感器反馈信号的采集和处理能够很好地融合；并根据控制算法，分别通过两个H桥输出的斩波电路，驱动各自对应的斩波器对导向单元点进行控制，提高了相对两个导向单元点间控制的兼容性，优化了导向控制器的性能。

由于本发明为相对的两个导向单元点仅设置了一个二合一导向控制器，取消了现有技术中连接独立两个控制装置的信号线，因而减少了系统布线同时，使控制更加灵活，另外简化了控制结构，也有效降低了成本。

附图说明